ES3055148T3 - Slot die coating device comprising air vent - Google Patents

Slot die coating device comprising air vent

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ES3055148T3
ES3055148T3 ES20860479T ES20860479T ES3055148T3 ES 3055148 T3 ES3055148 T3 ES 3055148T3 ES 20860479 T ES20860479 T ES 20860479T ES 20860479 T ES20860479 T ES 20860479T ES 3055148 T3 ES3055148 T3 ES 3055148T3
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Ki Tae Kim
Taek Soo Lee
Do Hyun Lee
Cheolwoo Kim
Sang Hoon Choy
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de recubrimiento con matriz de ranura para recubrir un colector de corriente de electrodo con una suspensión de material activo de electrodo, comprendiendo el dispositivo de recubrimiento con matriz de ranura: un rodillo de recubrimiento; al menos dos matrices; un puerto de descarga desde el cual se descarga la suspensión de material activo de electrodo en la dirección opuesta a la dirección en la que actúa la gravedad; y un respiradero de aire provisto en cada una de las matrices. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Dispositivo de recubrimiento de boquilla ranurada que comprende una ventilación de aire
[0003] Sector de la técnica
[0004] Mención cruzada con solicitud(es) relacionada(s)
[0005] Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de patente coreana n.º 10-2019-0110996 presentada el 6 de septiembre de 2019 en la Oficina Coreana de la Propiedad Intelectual.
[0006] La presente divulgación se refiere a un dispositivo de recubrimiento de boquilla ranurada que incluye una ventilación de aire.
[0007] Antecedentes de la invención
[0008] Recientemente, a medida que los precios de la energía están aumentando debido al agotamiento de los combustibles fósiles y se está prestando atención creciente a la contaminación ambiental, la demanda de fuentes de energía alternativas respetuosas con el medio ambiente actúa como factor esencial para la vida futura. Por tanto, está en curso investigación sobre técnicas para generar diversos tipos de energía, tales como energía nuclear, energía solar, energía eólica y energía mareomotriz, y los aparatos de almacenamiento de energía para un uso más eficiente de la energía generada también están atrayendo mucha atención.
[0009] Además, a medida que aumenta el desarrollo de la tecnología y las demandas de dispositivos móviles y vehículos de batería, la demanda de baterías como fuentes de energía aumenta rápidamente. Por consiguiente, se ha llevado a cabo mucha investigación sobre baterías capaces de satisfacer diversas necesidades. En particular, en cuanto al material para las baterías, la demanda de baterías secundarias de litio, tales como baterías de iones de litio y baterías de polímeros de iones de litio, que tienen ventajas tales como alta densidad de energía, voltaje de descarga y estabilidad de salida, es muy alta.
[0010] Una batería secundaria incluye un conjunto de electrodo que tiene una estructura en la que se apilan un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, y estos conjuntos de electrodo se montan en una carcasa de bolsa, una lata de forma cilíndrica, una carcasa prismática y similares dependiendo del propósito de uso para producir de ese modo una batería.
[0011] El electrodo positivo y el electrodo negativo se producen recubriendo una suspensión de electrodo positivo y una suspensión de electrodo negativo sobre un colector de electrodo formado por una lámina de aluminio y una lámina de cobre, y secándolos. Para hacer que las características de carga y descarga de la batería secundaria sean uniformes, tienen que recubrirse uniformemente sobre el colector una suspensión de electrodo positivo y una suspensión de electrodo negativo, y para este propósito, se realiza comúnmente un proceso de recubrimiento con boquilla ranurada.
[0012] La FIG. 1 es una vista en sección transversal vertical que ilustra un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada convencional.
[0013] En referencia a la FIG. 1, el aparato 10 de recubrimiento de boquilla ranurada incluye una boquilla ranurada 11, desde la que se descarga la suspensión de material activo de electrodo, y un rodillo 12 de recubrimiento. La boquilla ranurada 11 incluye dos bloques 11a y 12a de boquilla, y una abertura 13 de descarga, desde la que se descarga la suspensión de material activo de electrodo (no mostrada) en la dirección opuesta a la que actúa la gravedad, se forma entre un primer bloque 11a de boquilla y un segundo bloque 11b de boquilla. La suspensión de material activo de electrodo descargada desde la abertura 13 de descarga se recubre sobre una superficie del colector 30 mientras gira el rodillo 12 de recubrimiento.
[0014] Cuando hay burbujas presentes en la suspensión de material activo de electrodo en el momento de realizar el recubrimiento usando el aparato 10 de recubrimiento de boquilla ranurada, las burbujas estallan mientras se descargan desde la abertura 13 de descarga en una sección en la que se forma un área no recubierta (no mostrada). En este momento, se produce un fenómeno de contaminación en el que la suspensión de material activo de electrodo que rodea las burbujas se recubre parcialmente sobre el área no recubierta como un moteado. Además, puesto que la suspensión de material activo de electrodo que ha estallado mientras se descarga contamina los bloques 11a y 11b de boquilla, deben formarse las cubetas 14a y 14b de recepción de suspensión de material activo de electrodo en los bloques 11a y 11b de boquilla.
[0015] En el proceso de recubrimiento del material activo de electrodo, dado que una distancia entre la abertura 13 de descarga y el colector 30 de corriente se forma generalmente como una distancia d de 100 a 200 micrómetros, el fenómeno de contaminación mencionado anteriormente también se produce por burbujas finas.
[0016] Por tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar un aparato de boquilla ranurada que tenga una estructura mejorada que pueda resolver los problemas mencionados anteriormente.
[0017] Se describe técnica anterior adicional en los documentos JP 2015026471 A, DE 19530516 A1 y JP H02214569 A.
[0018] Explicación de la invención
[0019] Problema técnico
[0020] Un objeto de la presente divulgación es proporcionar un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada que pueda evitar que un área no recubierta y una boquilla ranurada se contaminen por una suspensión de material activo de electrodo en un proceso de recubrimiento de un material activo de electrodo.
[0021] Sin embargo, el problema que va a resolverse por las realizaciones de la presente divulgación no se limita a los problemas descritos anteriormente, y puede expandirse de diversas maneras dentro del alcance de la idea técnica incluida en la presente divulgación.
[0022] Solución técnica
[0023] Un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada según una realización de la presente divulgación es un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada para recubrir una suspensión de material activo de electrodo sobre un colector de electrodo, incluyendo el aparato de recubrimiento de boquilla ranurada: un rodillo de recubrimiento; al menos dos o más boquillas, en donde las dos o más boquillas comprenden cada una una boquilla izquierda y una boquilla derecha; una abertura de descarga izquierda y una abertura de descarga derecha que están diseñadas de manera que la suspensión de material activo de electrodo se descargue a través de ellas en una dirección opuesta a la que actúa la gravedad; y una ventilación de aire izquierda instalada en la boquilla izquierda y una ventilación de aire derecha instalada en la boquilla derecha, en donde la boquilla izquierda incluye una primera boquilla izquierda y una segunda boquilla izquierda, en donde una abertura de descarga izquierda está formada por una combinación de la primera boquilla izquierda y la segunda boquilla izquierda, en donde una parte de recepción de suspensión izquierda se forma en la primera boquilla izquierda, en donde la parte de recepción de suspensión izquierda se comunica con la abertura de descarga izquierda, en donde la ventilación de aire pasa a través de la primera boquilla izquierda para comunicarse con la parte de recepción de suspensión izquierda, y en donde la ventilación de aire está formada en una porción S1 en la que la parte de recepción de suspensión izquierda y la abertura de descarga izquierda están conectadas entre sí.
[0024] La boquilla derecha puede incluir una primera boquilla derecha y una segunda boquilla derecha.
[0025] La abertura de descarga derecha puede estar formada por una combinación de la primera boquilla derecha y una segunda boquilla derecha.
[0026] Una parte de recepción de suspensión derecha puede estar formada en la segunda boquilla derecha.
[0027] La parte de recepción de suspensión derecha puede comunicarse con la abertura de descarga derecha.
[0028] La ventilación de aire puede pasar a través de la segunda boquilla derecha para que se comunique con la parte de recepción de suspensión derecha.
[0029] La ventilación de aire puede estar formada en una porción S2 en la que la parte de recepción de suspensión derecha y la abertura de descarga derecha están conectadas entre sí.
[0030] La ventilación de aire puede incluir una válvula.
[0031] Efectos ventajosos
[0032] Como se describió anteriormente, puesto que el aparato de recubrimiento de boquilla ranurada según las realizaciones de la presente divulgación incluye una ventilación de aire y, de ese modo, tiene un efecto técnico de no solo ser capaz de eliminar eficazmente las burbujas contenidas en la suspensión de material activo de electrodo, sino también de ser capaz de evitar la contaminación de la boquilla ranurada.
[0033] Breve descripción de los dibujos
[0034] La FIG. 1 es una vista en sección transversal vertical que ilustra un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada convencional.
[0035] La FIG. 2 es una vista en sección transversal vertical que ilustra un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada según una realización de la presente divulgación.
[0036] La FIG.3 es una vista en planta que ilustra un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada según una realización de la presente divulgación.
[0037] Realización preferente de la invención
[0038] A continuación en el presente documento, se describirán diversas realizaciones de la presente divulgación en detalle con referencia a las figuras adjuntas de modo que los expertos en la técnica puedan implementarlas fácilmente. La presente divulgación puede modificarse de diversos modos diferentes, y no se limita a las realizaciones expuestas en el presente documento.
[0039] Además, a lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una parte como “que incluye” un cierto componente, significa que puede incluir además otros componentes, sin excluir los otros componentes, a menos que se establezca lo contrario.
[0040] La FIG. 2 es una vista en sección transversal vertical que ilustra un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada según una realización de la presente divulgación.
[0041] En referencia a la FIG.2, el aparato 400 de recubrimiento de boquilla ranurada incluye una boquilla ranurada 401, un rodillo 402 de recubrimiento y ventilaciones 403A y 403B de aire. El aparato 400 de recubrimiento de boquilla ranurada puede usarse en un proceso de recubrir simultáneamente dos capas de material activo de electrodo. La boquilla ranurada 401 puede incluir una boquilla izquierda 401A y una boquilla derecha 401B. La boquilla izquierda 401A puede incluir una primera boquilla izquierda 401A-1, una segunda boquilla izquierda 401A-2, y la boquilla derecha 401B puede incluir una primera boquilla derecha 401B-1 y una segunda boquilla derecha 401B-2. La segunda boquilla izquierda 401A-2 puede tener una estructura en la que una superficie orientada hacia la primera boquilla derecha 401B-1 es perpendicular a la superficie del suelo.
[0042] La segunda boquilla izquierda 401A-2 puede incluir una parte 421 de recepción de suspensión izquierda en forma de ranura, que tiene una profundidad predeterminada en una superficie orientada hacia la primera boquilla izquierda 401A-1. La parte 421 de recepción de suspensión izquierda puede estar conectada a una cámara de suministro de suspensión izquierda (no mostrada) instalada en el exterior para recibir de manera continua el suministro de una primera suspensión de material activo de electrodo. La parte 421 de recepción de suspensión izquierda puede incluir un puerto de suministro de suspensión izquierdo (no mostrado) en comunicación con una cámara de suministro de suspensión izquierda (no mostrada).
[0043] Cuando la primera suspensión de material activo de electrodo suministrada por medio del puerto de suministro de suspensión izquierdo se llena completamente en la parte 421 de recepción de suspensión izquierda, la primera suspensión de material activo de electrodo se mueve en una dirección, en la que está instalado el rodillo 402 de recubrimiento, a través de una abertura 405 de descarga izquierda formada por medio de una combinación secuencial de la segunda boquilla izquierda 401A-2 y la primera boquilla izquierda 401A-1 para que se descargue al exterior. En particular, la primera suspensión de material activo de electrodo se descarga por medio del puerto 405 de descarga izquierdo en la dirección opuesta a la que actúa la gravedad.
[0044] La primera boquilla izquierda 401A-1 puede estar ubicada en el lado izquierdo de la segunda boquilla izquierda 401A-2 y combinada con la segunda boquilla izquierda 401A-2 mientras que un espaciador izquierdo (no mostrado) está interpuesto entre ellas. Una superficie de la primera boquilla superior 401A-1, que está orientada hacia la segunda boquilla izquierda 401A-2, puede tener una estructura inclinada con un ángulo de aproximadamente 30 a 90 grados con respecto a la superficie del suelo.
[0045] La primera boquilla izquierda 401A-1 y la segunda boquilla izquierda 401A-2 pueden estar formadas de un material de metal, y estar mutuamente sujetas entre sí a través de un acoplamiento con perno y similar.
[0046] La boquilla derecha izquierda 401B incluye una primera boquilla derecha 401B-1 y una segunda boquilla derecha 401B-2. La segunda boquilla derecha 401B-2 está ubicada en el lado más a la derecha de las boquillas que forman la boquilla ranurada 401, y la superficie orientada hacia la primera boquilla derecha 401B-1 puede tener una estructura inclinada con un ángulo de aproximadamente 30 a 90 grados con respecto a la superficie del suelo. La segunda boquilla derecha 401B-2 puede incluir una parte 411 de recepción de suspensión derecha en forma de ranura que tiene una profundidad predeterminada en una superficie orientada hacia la primera boquilla derecha 401B-1. La parte 411 de recepción de suspensión derecha puede estar conectada a una cámara de suministro de suspensión derecha (no mostrada) instalada en el exterior para recibir de manera continua el suministro de una segunda suspensión de material activo de electrodo. La parte 411 de recepción de suspensión derecha puede incluir un puerto de suministro de suspensión derecho (no mostrado) en comunicación con la cámara de suministro de suspensión derecha. La primera suspensión de material activo de electrodo y la segunda suspensión de material activo de electrodo pueden ser componentes idénticos o estar formadas por componentes diferentes dependiendo del uso previsto del electrodo que va a producirse.
[0047] Si la segunda suspensión de material activo de electrodo suministrada por medio del puerto de suministro de suspensión derecho se llena completamente en la parte 411 de recepción de suspensión derecha, la segunda suspensión de material activo de electrodo puede descargarse al exterior por medio de una abertura 406 de descarga derecha formada por una combinación secuencial de la segunda boquilla derecha 401B-2 y la primera boquilla derecha 401B-1. En particular, la segunda suspensión de material activo de electrodo se descarga por medio del puerto 406 de descarga derecho en la dirección opuesta a la que actúa la gravedad.
[0048] La primera boquilla derecha 401B-1 está ubicada en el lado izquierdo de la segunda boquilla derecha 401B-2. La superficie orientada hacia la primera boquilla derecha 401B-1 y la segunda boquilla derecha 401B-2 pueden tener una estructura inclinada con un ángulo de aproximadamente 30 a 90 grados con respecto a la superficie del suelo. La primera boquilla derecha 401B-1 puede tener una forma en la que una superficie orientada hacia la boquilla izquierda 401A es perpendicular a la superficie del suelo. La primera boquilla derecha 401B-1 y la segunda boquilla derecha 401B-2 pueden estar formadas de un material de metal, y sujetarse entre sí mediante acoplamiento con perno o similar.
[0049] La ventilación de aire incluye una ventilación 403A de aire izquierda y una ventilación 403B de aire derecha.
[0050] La ventilación 403A de aire izquierda pasa a través de la primera boquilla izquierda 401A-1 para comunicarse con la parte 421 de recepción de suspensión izquierda. Puesto que se generan muchas burbujas en la porción S1 conectada desde la parte 421 de recepción de suspensión izquierda hasta el puerto 405 de descarga izquierdo, se instala la ventilación 403A de aire izquierda en la porción S1. Además, en consideración de la estructura inclinada del puerto 405 de descarga izquierdo y la posición del rodillo 402 de recubrimiento, es preferible que el ángulo formado por la ventilación 403A de aire izquierda y el puerto 405 de descarga izquierdo se mantenga a de 30 a 90 grados. La ventilación 403A de aire izquierda puede incluir una válvula (no mostrada) capaz de abrirse y cerrarse. La ventilación 403B de aire derecha puede pasar a través de la segunda boquilla derecha 401B-2 para comunicarse con la parte 411 de recepción de suspensión derecha. La posición de la ventilación 403B de aire derecha no está particularmente limitada. Sin embargo, puesto que se generan muchas burbujas en una porción S2 conectada desde la parte 411 de recepción de suspensión derecha hasta el puerto 406 de descarga derecho, es preferible instalar la ventilación 403B de aire derecha en la porción S2. Además, en consideración de la estructura inclinada del puerto 406 de descarga derecho y la posición del rodillo 402 de recubrimiento, es preferible que el ángulo formado por la ventilación 403B de aire derecha y el puerto 406 de descarga derecho se mantenga a de 30 a 90 grados. La ventilación 403B de aire derecha puede incluir una válvula 407 capaz de abrirse y cerrarse.
[0051] En el estado donde la válvula 407 de la ventilación 403B de aire derecha está cerrada, la segunda suspensión de material activo de electrodo puede suministrarse de manera continua a la parte 411 de recepción de suspensión derecha por medio del puerto de suministro de suspensión derecho. A medida que la segunda suspensión de material activo de electrodo se llena en la parte 411 de recepción de suspensión derecha, las burbujas en la parte 411 de recepción de suspensión derecha y el puerto 406 de descarga derecho se recogen en la ventilación 403B de aire derecha. Las burbujas generadas en la porción S también se recogen en la ventilación 403B de aire derecha. Entonces, las burbujas pueden eliminarse de una vez al abrir la válvula 407 de la ventilación 403B de aire derecha. Por tanto, el operario puede eliminar eficazmente las burbujas dentro de la parte 411 de recepción de suspensión derecha y la abertura 406 de descarga derecha sin pérdida de la segunda suspensión de material activo de electrodo antes de comenzar la operación de recubrimiento. Además, puesto que las burbujas se eliminan a través de la ventilación 403B de aire derecha, no hay necesidad de proporcionar una cubeta de recepción de suspensión separada.
[0052] La ventilación 403A de aire izquierda puede eliminar también las burbujas de la misma manera que la ventilación 403B de aire derecha.
[0053] La FIG.3 es una vista en planta que ilustra un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada según otra realización de la presente divulgación.
[0054] En referencia a la FIG.3, el aparato 500 de recubrimiento de boquilla ranurada puede estar ubicado en ambos lados de la boquilla ranurada 501 en la dirección longitudinal L de la boquilla ranurada 501, respectivamente. Además, la ventilación 503B de aire derecha puede tener una estructura doblada hacia el centro de la boquilla ranurada 501. Con esta estructura, el operario puede no solo usar eficazmente el espacio de operación, sino también recibir apropiadamente la suspensión de material activo de electrodo que contiene burbujas.
[0055] La estructura de instalación de las ventilaciones 403A y 403B de aire según la presente divulgación se aplica por igual a un aparato de recubrimiento de boquilla ranurada de 3 fases en el que la segunda boquilla izquierda 401A-2 y la primera boquilla derecha 401B-1 están formadas por una boquilla. En este caso, la segunda boquilla izquierda 401A-2 y la primera boquilla derecha 401B-1 pueden ser las mismas que la estructura de la FIG.2 excepto por una estructura que está formada por una boquilla y, por tanto, se omitirá una descripción detallada de las mismas.
[0057] La presente divulgación puede aplicarse y modificarse de diversas maneras por un experto habitual en la técnica a la que pertenece la presente divulgación sin apartarse del alcance de la presente divulgación, basándose en el contenido anterior.
[0059] La presente divulgación puede aplicarse y modificarse de diversas maneras por un experto habitual en la técnica a la que pertenece la presente divulgación sin apartarse del alcance de la presente invención que se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES
1. Un aparato (400) de recubrimiento de boquilla ranurada para recubrir una suspensión de material activo de electrodo sobre un colector de electrodo, comprendiendo el aparato (400) de recubrimiento de boquilla ranurada: un rodillo (402) de recubrimiento;
al menos dos o más boquillas (401), en donde las dos o más boquillas (401) comprenden cada una una boquilla izquierda (401A) y una boquilla derecha (401B);
caracterizado por
una abertura (405) de descarga izquierda y una abertura (406) de descarga derecha que están diseñadas de manera que la suspensión de material activo de electrodo se descargue a través de ellas en una dirección opuesta a la que actúa la gravedad; y
una ventilación (403A) de aire izquierda instalada en la boquilla izquierda (401A) y una ventilación (403B) de aire derecha instalada en la boquilla derecha (401B),
en donde la boquilla izquierda (401A) comprende una primera boquilla izquierda (401A-1) y una segunda boquilla izquierda (401A-2),
en donde una abertura (405) de descarga izquierda está formada por una combinación de la primera boquilla izquierda (401A-1) y la segunda boquilla izquierda (401A-2),
en donde una parte (421) de recepción de suspensión izquierda está formada en la primera boquilla izquierda (401A-1), en donde la parte (421) de recepción de suspensión izquierda se comunica con la abertura (405) de descarga izquierda,
en donde la ventilación (403A) de aire pasa a través de la primera boquilla izquierda (401A-1) para comunicarse con la parte (421) de recepción de suspensión izquierda, y
en donde la ventilación (403A) de aire está formada en una porción S1 en la que la parte (421) de recepción de suspensión izquierda y la abertura de descarga izquierda (405) están conectadas entre sí.
2. El aparato (400) de recubrimiento de boquilla ranurada de la reivindicación 1,
en donde la boquilla derecha (401B) comprende una primera boquilla derecha (401B-1) y una segunda boquilla derecha (401B-2).
3. El aparato (400) de recubrimiento de boquilla ranurada de la reivindicación 2,
en donde una abertura (406) de descarga derecha está formada por una combinación de la primera boquilla derecha (401B-1) y la segunda boquilla derecha (401B-2).
4. El aparato (400) de recubrimiento de boquilla ranurada de la reivindicación 3,
en donde una parte (411) de recepción de suspensión derecha está formada en la segunda boquilla derecha (401B-2).
5. El aparato (400) de recubrimiento de boquilla ranurada de la reivindicación 4,
en donde la parte (411) de recepción de suspensión derecha se comunica con la abertura (406) de descarga derecha.
6. El aparato (400) de recubrimiento de boquilla ranurada de la reivindicación 5, en donde
la ventilación (403B) de aire pasa a través de la segunda boquilla derecha (401B-2) para comunicarse con la parte (411) de recepción de suspensión derecha.
7. El aparato (400) de recubrimiento de boquilla ranurada de la reivindicación 6,
en donde la ventilación (403B) de aire está formada en una porción S2 en la que la parte (411) de recepción de suspensión derecha y la abertura (406) de descarga derecha están conectadas entre sí.
8. El aparato (400) de recubrimiento de boquilla ranurada de la reivindicación 1,
en donde la ventilación (403A, 403B) de aire comprende una válvula (407).
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